Qu'est-ce que le facteur de Van't Hoff ?
Le facteur de Van't Hoff (i) indique le nombre de particules qu'un soluté libère en solution pour chaque unité formulaire dissoute. Pour un non-électrolyte comme le sucre, \(i \approx 1\), car chaque molécule reste intacte. Pour un composé ionique tel que le NaCl, i tend vers 2 (Na⁺ + Cl⁻), tandis que pour le CaCl₂ il s'approche de 3. Comme les propriétés colligatives dépendent du nombre de particules dissoutes, la comparaison entre l'effet observé et l'effet théorique révèle dans quelle mesure un soluté se dissocie réellement.
Comment utiliser ce calculateur
Renseignez trois valeurs : l'abaissement cryoscopique observé ΔTf (en °C), la constante cryoscopique Kf du solvant (1,86 °C·kg/mol pour l'eau) et la molalité m de la solution (en moles de soluté par kg de solvant). Le calculateur divise l'abaissement observé par l'abaissement théorique (Kf × m) pour obtenir le facteur de Van't Hoff.
La formule expliquée
L'équation de l'abaissement cryoscopique s'écrit $$\Delta T_f = i \cdot \text{Kf} \cdot m.$$ En isolant i, on obtient $$i = \frac{\Delta T_{f,\text{obs}}}{\text{Kf} \cdot m}.$$ Le dénominateur Kf × m correspond à l'abaissement attendu si \(i = 1\). Le rapport traduit donc le nombre effectif de particules par unité formulaire, en tenant compte d'une dissociation partielle ou incomplète et de l'appariement des ions.
Exemple résolu
Une solution aqueuse à 0,1 mol/kg présente un abaissement cryoscopique de 0,37 °C. Avec \(\text{Kf} = 1{,}86\) pour l'eau, l'abaissement théorique est de $$1{,}86 \times 0{,}1 = 0{,}186\ \text{°C}.$$ On obtient alors $$i = \frac{0{,}37}{0{,}186} \approx 1{,}99$$ — soit une valeur proche de 2, cohérente avec un sel 1:1 entièrement dissocié comme le NaCl.
FAQ
Que signifie i > 1 ? Le soluté se dissocie en plusieurs particules : il s'agit d'un électrolyte.
Pourquoi le i mesuré est-il souvent légèrement inférieur à la valeur idéale ? Aux concentrations plus élevées, l'appariement des ions réduit le nombre de particules indépendantes.
Peut-on l'utiliser avec d'autres propriétés colligatives ? Oui : le même rapport (observé ÷ théorique) s'applique à l'élévation du point d'ébullition, à la pression osmotique et à l'abaissement de la pression de vapeur.
